(57)【要約】  画像復号装置は、原画像の各画素を、所定の規則に従って、位置変換ブロック単位で原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を取得するインターフェース部と、暗号画像を復号することにより復号画像を生成する処理部とを有する。処理部は、暗号画像を分割した複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無いブロックと輝度ムラが有るブロックとを特定するムラ検知機能と、暗号画像の各画素を位置変換ブロック単位で所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成する復号機能と、復号画像を分割した複数の第２のブロックの着目ブロックの近傍に位置する第２のブロックのうち、復号画像の生成前において暗号画像上の輝度ムラが無い第１のブロックに含まれるブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、着目ブロックに含まれる各画素の値を基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正する補正機能とを実現する。
2011111191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、当該原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を取得するインターフェース部と、
前記暗号画像を復号することにより、復号画像を生成する処理部であって、
前記暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、該複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第１のブロックとを特定するムラ検知機能と、
前記暗号画像の各画素を、前記位置変換ブロック単位で前記所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより前記復号画像を生成する復号機能と、
前記復号画像を複数の第２のブロックに分割し、該複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、当該着目ブロックの近傍に位置する前記第２のブロックのうち、前記復号画像の生成前において前記暗号画像上の前記輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる前記第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、当該着目ブロックに含まれる各画素の値を、前記基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正する補正機能と、
を実現する処理部と、
を有する画像復号装置。
【請求項２】
前記補正機能は、前記第２のブロックの着目ブロックに含まれる画素の値の統計量を前記第２のブロックの基準値算出用ブロックに含まれる画素の値の統計量である基準統計量と一致させるように、当該着目ブロックに含まれる画素の値を補正する、請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記暗号画像を分割した複数の第１のブロックに含まれる画素の値を、前記複数の第１のブロックのそれぞれについての画素の値の統計量が一致するように補正する復号前補正機能をさらに実現し、
前記復号機能は、前記復号前補正機能により補正された暗号画像に基づいて前記復号画像を生成する、請求項１または２に記載の画像復号装置。
【請求項４】
前記第２のブロックのそれぞれは、前記位置変換ブロックである、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像復号装置。
【請求項５】
前記ムラ検知機能は、前記暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、前記第１のブロックのそれぞれについて、輝度ムラが無いことの確からしさを表す信頼度を算出し、
前記補正機能は、前記第２のブロックのうちの前記基準値算出用ブロックが前記復号機能の実行前において含まれる前記暗号画像上の前記第１のブロックの信頼度が高いほど大きくなる重み係数を前記基準値算出用ブロック内の画素値に乗じた値の統計量を、前記基準統計量として算出する、請求項２に記載の画像復号装置。
【請求項６】
前記第１のブロックは、前記第２のブロックが複数含まれる大きさを有する、請求項５に記載の画像復号装置。
【請求項７】
前記ムラ検知機能は、前記暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、かつ、所定の画素値よりも低い画素値を持つ画素の数が少ないほど、前記暗号画像に設定される前記第１のブロックの数も少なくする、請求項１に記載の画像復号装置。
【請求項８】
原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、当該原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、該複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第１のブロックとを特定し、
前記暗号画像の各画素を、前記位置変換ブロック単位で前記所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成し、
前記復号画像を複数の第２のブロックに分割し、該複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、当該着目ブロックの近傍に位置する前記第２のブロックのうち、前記復号画像の生成前において前記暗号画像上の前記輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる前記第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、
前記着目ブロックに含まれる各画素の値を、前記基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正する、
ことを含む画像復号方法。
【請求項９】
原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、当該原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、該複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第２のブロックとを特定し、
前記暗号画像の各画素を、前記位置変換ブロック単位で前記所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成し、
前記復号画像を複数の第２のブロックに分割し、該複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、当該着目ブロックの近傍に位置する前記第２のブロックのうち、前記復号画像の生成前において前記暗号画像上の前記輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる前記第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、
前記着目ブロックに含まれる各画素の値を、前記基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正する、
ことをコンピュータに実行させる画像復号用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、媒体に印刷された暗号画像を電子データに変換した後に、その電子データに表された暗号画像を復号する画像復号装置、画像復号方法及び画像復号用コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、印刷物に記載された秘密情報が漏洩することを防止するための技術が開発されている。特に、不特定多数の人に見られたくない画像を予め暗号化し、その暗号化された画像を紙などの媒体に印刷する技術が提案されている。そのような技術のうちの一つを用いた暗号化装置は、入力画像上の暗号化対象領域に含まれる画素の配置を、所定の暗号鍵に従ってブロック単位で入れ替える。さらにその暗号化装置は、暗号化された領域の４隅のうちの少なくとも二つ以上に、暗号化された領域の位置を特定するための位置決めマーカを付加する。またその暗号化装置は、暗号化された領域を復号することにより得られる復号画像の妥当性を検証するためのチェック用マーカを付す。一方、復号装置は、暗号化された領域を持つ画像が印刷された媒体を、スキャナまたはデジタルカメラなどの読取装置を用いて読み込んで電子データ化する。そして復号装置は、電子データ化された画像に対して位置決めマーカを参照して暗号化された領域を復号することにより、原画像を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０１０４４号公報
【特許文献２】特開２００９−２３２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、暗号化された領域を持つ画像が印刷された媒体を、デジタルカメラなどで読み取ると、デジタルカメラの向きまたは照明環境によっては、電子データ化された画像の暗号化領域上に輝度のムラができてしまうことがある。
このような場合、復号装置により暗号化領域が復号されることにより、輝度ムラが生じていた領域に含まれる画素が画像全体に拡散される。そのため、復号された領域では、画素の位置を交換する単位であるブロックごとに輝度が異なることとなり、原画像と比較して、復号された画像の画質が大幅に劣化してしまう。【０００５】
そこで、本明細書は、輝度ムラが重畳している暗号化された画像を復号して得られた画像の画質を向上可能な画像復号装置、画像復号方法及び画像復号用コンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施形態によれば、画像復号装置が提供される。係る画像復号装置は、原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を取得するインターフェース部と、暗号画像を復号することにより、復号画像を生成する処理部とを有する。その処理部は、暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、その複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第１のブロックとを特定するムラ検知機能と、暗号画像の各画素を、位置変換ブロック単位で所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成する復号機能と、復号画像を複数の第２のブロックに分割し、複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、その着目ブロックの近傍に位置する第２のブロックのうち、復号画像の生成前において暗号画像上の輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、着目ブロックに含まれる各画素の値を、基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正する補正機能とを実現する。【０００７】
また、他の実施形態によれば、画像復号方法が提供される。この画像復号方法は、原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、その複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第１のブロックとを特定し、暗号画像の各画素を、位置変換ブロック単位で所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成し、復号画像を複数の第２のブロックに分割し、複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、その着目ブロックの近傍に位置する第２のブロックのうち、復号画像の生成前において暗号画像上の輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、着目ブロックに含まれる各画素の値を、基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正することを含む。【０００８】
さらに他の実施形態によれば、暗号画像の復号をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、原画像の各画素を、位置変換ブロック単位で移動元と移動先とを示す所定の規則に従って、原画像の他の画素と入れ換えることにより生成された暗号画像を複数の第１のブロックに分割し、その複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが無い第１のブロックと輝度ムラが有る第１のブロックとを特定し、暗号画像の各画素を、位置変換ブロック単位で所定の規則に示された移動先から移動元へ移動させることにより復号画像を生成し、復号画像を複数の第２のブロックに分割し、複数の第２のブロックのうちの着目ブロックについて、その着目ブロックの近傍に位置する第２のブロックのうち、復号画像の生成前において暗号画像上の輝度ムラが無い第１のブロックに含まれる第２のブロックを基準値算出用ブロックとして選択し、着目ブロックに含まれる各画素の値を、基準値算出用ブロック内の画素の値を用いて補正することをコンピュータに実行させる。【０００９】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を制限するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１０】
ここに開示される画像復号装置、画像復号方法及び画像復号用コンピュータプログラムは、輝度ムラが重畳している暗号化された画像を復号して得られた画像の画質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態による画像復号装置の概略構成図である。
【図２】図２は、原画像を分割した各位置変換ブロックの位置と、スクランブル処理後の画像における各位置変換ブロックの位置との関係を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、暗号画像の一例を示す図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示された暗号画像を復号することにより得られた原画像の一例を示す図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示された暗号画像が印刷された媒体をデジタルカメラなどを用いて読み取ることにより、輝度ムラが生じた暗号画像の一例を示す図である。図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）に示された暗号画像を、従来技術に従って復号することにより得られた原画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態による、暗号画像を復号するために実現される処理部の機能を示すブロック図である。
【図５】図５は、図３（Ａ）に示された暗号画像に対して設定された第１の各ブロックについての画素値のヒストグラムの一例を示す図である。
【図６】図６は、図３（Ｃ）に示された暗号画像に対して設定された第１の各ブロックについての画素値のヒストグラムの一例を示す図である。
【図７】図７は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、ムラ検知部によるムラ検知処理の動作フローチャートである。
【図８】図８は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、補正部による画素値補正処理の動作フローチャートである。
【図９】図９は、復号画像上での着目ブロック及びその近傍ブロックについての復号前の暗号画像上での位置の例を示す図である。
【図１０】図１０は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、第１の実施形態による画像復号処理の動作フローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態による、暗号画像を復号するために実現される処理部の機能を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、第２の実施形態による画像復号処理の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照しつつ、第１の実施形態による、画像復号装置について説明する。この画像復号装置は、暗号化された画像が印刷された媒体を読取装置で読み取って得られる電子データに表された暗号化された画像を復号することにより、復号画像を得る。この画像復号装置は、暗号化された画像を複数の第１のブロック単位に分割し、その複数の第１のブロックのうち、輝度ムラが有る第１のブロック及び輝度ムラが無い第１のブロックを特定する。そしてこの画像復号装置は、暗号化された画像を復号して得られた復号画像を複数の画素を含む第２のブロック単位に分割し、第２の各ブロックについて画素値の統計量を求める。そしてこの画像復号装置は、着目する第２のブロックの画素値の統計量を、復号前に輝度ムラが無い第１のブロックに含まれていた着目ブロック近傍の第２のブロックの画素値の統計量と一致させるように、着目ブロック内の各画素の値を補正する。
なお、本明細書では、暗号化された画像を単に「暗号画像」と呼ぶ。
【００１３】
図１は、一つの実施形態による画像復号装置の概略構成図である。画像復号装置１は、インターフェース部１１と、記憶部１２と、処理部１３とを有する。そして画像復号装置１は、インターフェース部１１を介して取得した、電子データ化された暗号画像に対して復号処理を実行することにより、復号画像を得る。
インターフェース部１１は、例えば、画像復号装置１を、デジタルカメラまたはカメラ付き携帯電話などの画像入力装置２、及び、ディスプレイまたはプリンタなどの出力装置３と接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有する。そのような通信インターフェースは、例えば、Universal Serial Bus（ユニバーサル・シリアル・バス、USB）またはSmall Computer System Interface（スカジー、SCSI）などの通信規格に従ったインターフェースとすることができる。
画像入力装置２は、紙などの媒体に印刷された暗号画像を撮影し、その暗号画像を電子データ化する。インターフェース部１１は、その電子データ化された暗号画像を画像入力装置２から取得し、その暗号画像を処理部１３へ渡す。またインターフェース部１１は、処理部１３から復号画像を受け取り、その復号画像を出力装置３へ出力する。
またインターフェース部１１は、イーサネット（登録商標）などの通信規格に従った通信ネットワークまたはIntegrated Services Digital Network（総合ディジタル通信網サービス、ISDN）に接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有してもよい。そして画像復号装置１は、インターフェース部１１を介して、他の機器に対して、復号画像を送信してもよい。
【００１４】
記憶部１２は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、または光ディスク装置のうちの少なくとも何れか一つを有する。そして記憶部１２は、画像復号装置１で実行されるコンピュータプログラム、暗号画像を復号するために使用される復号鍵などのパラメータ、画像入力装置２から取得した、電子データ化された暗号画像または処理部１３により生成された復号画像を記憶する。
【００１５】
処理部１３は、１個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして処理部１３は、画像入力装置２から取得した、電子データ化された暗号画像に対して復号処理を実行することにより、復号画像を生成する。さらに処理部１３は、画像復号装置１全体を制御する。
【００１６】
ここで、処理部１３により実行される復号処理の理解を容易にするために、原画像に対して行われる暗号化処理の一例を説明する。
暗号化処理を実行する暗号化装置は、まず、原画像のうち、暗号化する領域を複数のブロックに分割し、各ブロックに固有の番号を設定する。例えば、暗号化装置は、暗号化する領域を縦３個×横４個の合計１２個のブロックに分割し、それぞれのブロックに１〜１２の番号を付す。次に、暗号化装置は、暗号鍵を用いて各ブロックの位置を入れ替えるスクランブル処理を実行する。そのために、暗号化装置は、暗号鍵から変換前と変換後のブロックの位置関係を表す対応テーブルを作成する。例えば、変換後のブロックの番号がｘで表され、変換前のブロックの番号がｙで表されるとする。このとき、スクランブル処理に対応するブロックの変換式は次式で表される。
【数１】
2011111191.tif 000003
（１）式において、p及びqは、それぞれ、暗号鍵が表す素数である。
【００１７】
図２に、原画像を縦３個×横４個のブロックに分割し、p=7、q=13としたときの、原画像上の各ブロックの位置と、スクランブル処理後の画像における各ブロックの位置との関係を示す。
図２において、画像２０１は原画像であり、画像２０２は、原画像２０１に対してスクランブル処理が施された暗号画像である。また原画像２０１及び暗号画像２０２の各ブロック内に示された番号は、原画像におけるブロックの番号を表す。例えば、（１）式より、xが1のとき、対応するyの値は7となる。したがって、暗号化装置は、変換前のブロック番号yが7であるブロックを、スクランブル処理により、変換後のブロック番号xが1であるブロックの位置へ移動する。
以下では、スクランブル処理によって画素の位置を他の位置へ移動させる単位であるこのブロックを、位置変換ブロックと呼ぶ。
【００１８】
なお、暗号化装置は、復号処理を実行する装置が各位置変換ブロックの位置を正確に検出できるように、スクランブル処理実行後の各位置変換ブロック内の左上端など、所定位置の画素の画素値を変換してもよい（例えば、特許文献２に記載された方法）。さらに暗号化装置は、復号処理を実行する装置が暗号化された領域の位置を正確に検出できるように、暗号化された領域の４隅に、予め定められた位置検出用パターン（例えば、特許文献１の図１６に示されるパターン）を付してもよい。
【００１９】
このようにして得られた暗号画像にノイズがほとんど重畳しなければ、従来技術による復号装置によりその暗号画像を復号することにより得られる復号画像も、原画像とほとんど差異のない画像となる。しかし、例えば、暗号画像が印刷された媒体をデジタルカメラまたはカメラ付き携帯電話で撮影すると、電子データ化された暗号画像上に輝度ムラができることがある。
【００２０】
図３（Ａ）は、暗号画像３００の一例を示す図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示された暗号画像３００を復号することにより得られた復号画像３０１の一例を示す図である。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示された暗号画像３００が印刷された媒体をデジタルカメラなどを用いて撮影することにより、輝度ムラが生じた暗号画像３０２の一例を示す図である。図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）に示された暗号画像３０２を、従来技術に従って復号することにより得られた復号画像３０３の一例を示す図である。
【００２１】
図３（Ａ）に示されるように、暗号画像３００上に輝度ムラがなければ、例えば、原画像上の背景部分に相当する画素の値は均一となる。そのため、復号画像３０１においても背景部分の画素の値は均一となる。この結果、復号画像３０１の画質も良好となる。しかし、図３（Ｃ）に示されるように、暗号画像３０２では、画像の右下部分が他の部分よりも明るくなっている。上記のように、暗号画像３０２では、原画像と比較して、暗号化の際のスクランブル処理によって、位置変換ブロック単位で画像上の画素の位置が入れ替わっている。そのため、暗号画像３０２が復号されると、暗号画像３０２の右下部分に含まれていた各画素が、復号画像３０３上の様々な位置へ移動する。そのため、復号画像３０３では、明るい画素と暗い画素が入り乱れてしまい、復号画像３０３は、原画像に対して非常にノイズが多い、低画質の画像となる。
そこで、この実施形態に係る画像復号装置１の処理部１３は、画像入力装置２から受信した電子データ化された暗号画像を復号した後に、暗号画像上でムラのない領域内に位置していた画素の値を用いて、復号画像の各画素の値を補正する。
【００２２】
図４は、暗号画像を復号するために実現される処理部１３の機能を示すブロック図である。処理部１３は、ムラ検知部２１と、復号部２２と、補正部２３とを有する。処理部１３が有するこれらの各部は、処理部１３が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実装される機能モジュールである。
以下では、媒体に印刷されたことが明示されていない限り、電子データ化された暗号画像を単に暗号画像と呼ぶ。
【００２３】
ムラ検知部２１は、暗号画像を複数のブロックに分割し、その複数のブロックのうち、輝度ムラが有るブロックと輝度ムラが無いブロックを特定する。
暗号画像では、スクランブル処理によって、原画像の局所的な情報が画像全体に拡散されている。そのため、暗号画像にノイズが重畳されていなければ、暗号画像において位置変換ブロックが複数含まれる大きさを持つブロック内の画素値の統計量は、暗号画像全体の画素値の統計量、あるいは他のそのようなブロック内の画素値の統計量とほぼ等しくなる。
しかし、画像入力装置２が媒体に印刷された暗号画像を読み込む際に、その暗号画像の一部のブロックに輝度ムラが重畳されると、その輝度ムラが重畳されたブロック内の画素値の統計量は、暗号画像全体、または他のブロック内の画素値の統計量と大きく異なる。この様子を、図を参照しつつ説明する。
【００２４】
図５は、図３（Ａ）に示された、輝度ムラがない暗号画像３００を縦２×横２分割した各ブロックについての画素値のヒストグラムの一例を示す図である。図５において、暗号画像３００は、左上のブロック５０１と、左下のブロック５０２と、右上のブロック５０３と、右下のブロック５０４に分割されている。そしてヒストグラム５１１〜５１４は、それぞれ、ブロック５０１〜５０４に含まれる画素値のヒストグラムである。またヒストグラム５１５は、暗号画像３００全体の画素値のヒストグラムである。各ヒストグラムにおいて、横軸は画素値を表し、縦軸は度数を表す。
暗号画像３００には、輝度ムラが重畳されていないため、左上、左下、右上、右下の各ブロック５０１〜５０４について算出されたヒストグラム５１１〜５１４もほぼ同じ形状を有している。
【００２５】
図６は、図３（Ｃ）に示された輝度ムラのある暗号画像３０２を縦２×横２分割した各ブロックについての画素値のヒストグラムの一例を示す図である。図６において、暗号画像３０２は、左上のブロック６０１と、左下のブロック６０２と、右上のブロック６０３と、右下のブロック６０４に分割されている。そしてヒストグラム６１１〜６１４は、それぞれ、ブロック６０１〜６０４に含まれる画素値のヒストグラムである。またヒストグラム６１５は、暗号画像３０２全体の画素値のヒストグラムである。各ヒストグラムにおいて、横軸は画素値を表し、縦軸は度数を表す。
この暗号画像３０２では、右下端の角に近づくほど明るくなっている。すなわち、右下のブロック６０４において輝度ムラが生じている。そのため、右下のブロック６０４に対するヒストグラム６１４は、他のブロックのヒストグラムよりも、高い画素値における度数が高くなっている。そのため、ヒストグラム６１４の形状は、他のブロックに対するヒストグラムまたは暗号画像３０２全体に対するヒストグラムの形状と大きく異なっている。
【００２６】
そこで、ムラ検知部２１は、輝度ムラが有るブロックを特定するために、例えば、暗号画像を複数のブロックに分割し、各ブロック内に含まれる画素値の統計量を、他のブロックの画素値の統計量あるいは暗号画像全体の画素値の統計量と比較する。
なお、ムラ検知部２１が輝度ムラが有るか無いかを判定する単位であるブロックは、位置変換ブロックを少なくとも２以上含む。そのため、以下では、これらのブロックを区別するために、輝度ムラが有るか無いかを判定する単位であるブロックを便宜上「大ブロック」と呼ぶ。
【００２７】
図７は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、ムラ検知部によるムラ検知処理の動作フローチャートである。
ムラ検知部２１は、暗号画像を複数の大ブロックに分割する（ステップＳ１０１）。例えば、ムラ検知部２１は、暗号画像を予め設定された大きさの複数の大ブロックで分割する。例えば、暗号画像が縦640画素×横640画素を有し、一つの大ブロックが縦160画素×横160画素を有していれば、ムラ検知部２１は、暗号画像を、縦４×横４個の大ブロックに分割する。あるいは、ムラ検知部２１は、大ブロックの数が予め設定された数、例えば、縦２×横２、あるいは縦３×横３個となるように、暗号画像を分割してもよい。
【００２８】
あるいは、ムラ検知部２１は、暗号画像上に設定される大ブロックの数及び個々の大ブロックの位置を、暗号画像の解像度または暗号画像の画素値のヒストグラムに基づいて動的に決定してもよい。
例えば、暗号画像の解像度に基づいて暗号画像を分割する数を決定する場合、ムラ検知部２１は、個々の大ブロックに含まれる、媒体上に印刷された暗号画像の大きさが一定となるように、その分割数を決定してもよい。例えば、解像度200dpiで読み込まれた場合の暗号画像を縦方向及び横方向に分割する数は、解像度100dpiで読み込まれた場合の暗号画像を縦方向及び横方向に分割する数のそれぞれ２倍としてもよい。
【００２９】
また、暗号画像の画素値のヒストグラムに基づいて暗号画像を分割する数を決定する場合、ムラ検知部２１は、所定の閾値以下の値を持つ画素が一つの大ブロックに含まれる数が一定数以上になるように、その分割数を決定してもよい。
例えば、原画像が、文書を撮影した画像であるように、暗号画像に含まれる画素を黒（すなわち、画素値が低い）画素と白（すなわち、画素値が高い）画素に大別できるとする。この場合、ムラ検知部２１は、一つの大ブロックに含まれる黒画素の数が一定数以上となるように、暗号画像の分割数を決定する。なお、ムラ検知部２１は、例えば、所定の閾値よりも低い画素値を持つ画素を黒画素とする。例えば、所定の閾値は、暗号画像全体の画素値の平均値または画素値が取り得る最大値の1/2とすることができる。そしてムラ検知部２１は、暗号画像全体に占める黒画素の割合を求め、その割合が低いほど、分割数を少なくする。例えば、暗号画像全体に占める黒画素の割合が所定の閾値Th1以上であれば、ムラ検知部２１は、暗号画像を縦４×横４に分割し、一方、その割合が閾値Th1未満であれば、暗号画像を縦３×横３に分割する。また閾値Th1は、例えば、一つの大ブロックに含まれる黒画素の所望数を、暗号画像が縦４×横４に分割された場合の一つの大ブロックに含まれる画素数で除した値に設定される。
【００３０】
白画素は元々高い画素値を有する。そのため、媒体に印刷された暗号画像が読み取られる際に、その暗号画像の一部に強い光が当たると、電子データ化された暗号画像上では、その光が当たった部分に含まれる白画素の画素値が最大画素値となってしまうことがある。そのため、もし光が当たった部分に相当する大ブロックに白画素しか含まれていないと、光が局所的に当たったことによる、その大ブロックの画素値の統計量の変動が少なく、ムラ検知部２１は、輝度ムラが生じているか否かを正確に判定できない可能性がある。しかし、光が当たった部分に黒画素が複数含まれていれば、黒画素の画素値は光が当たったことによって大きく変動する。そのため、光が当たった部分に相当する大ブロックの画素値の統計量も、光が当たっていないときの画素値の統計量から大きく変動する。そこで上記のように、ムラ検知部２１は、各大ブロックに黒画素が一定数以上含まれるように分割数を決定することで、輝度ムラが有るか否かを正確に判定できる。
なお、ムラ検知部２１は、各大ブロックに白画素が一定数以上含まれるように、暗号画像の分割数を決定してもよい。
【００３１】
次に、ムラ検知部２１は、それぞれの大ブロックについて、大ブロック内に含まれる画素値の統計量を求める。またムラ検知部２１は、暗号画像全体に含まれる画素値の統計量を求める（ステップＳ１０２）。本実施形態では、ムラ検知部２１は、画素値の統計量として、個々の画素値の出現度数を大ブロックまたは暗号画像に含まれる画素の総数で割ることにより得られる、画素値の正規化ヒストグラムを求める。
【００３２】
ムラ検知部２１は、画素値の統計量が他の大ブロックの画素値の統計量または暗号画像全体の画素値の統計量と異なっている大ブロックを輝度ムラが有るブロックと判定し、その他の大ブロックを輝度ムラが無いブロックと判定する（ステップＳ１０３）。
例えば、画素値の範囲が0〜255であり、暗号画像全体の正規化ヒストグラムを画素値iに対してf(i)とし、着目する大ブロックの正規化ヒストグラムを画素値iに対してg(i)と定義したとき、二つの正規化ヒストグラムの相違度合いを表す畳込み値h(t)が次式に従って算出される。
【数２】
2011111191.tif 000004
なおtは、二つのヒストグラム間の画素値のオフセットである。（２）式より、h(t)は0以上の値となる。ムラ検知部２１は、tを様々に変更しつつ、（２）式に従ってh(t)を算出することにより、h(t)の最小値hminを求める。そしてムラ検知部２１は、畳み込み値h(t)が最小値hminとなったときの画素値のシフト量であるtminの絶対値が、所定の閾値Th2未満である場合、着目する大ブロックの正規化ヒストグラムは、暗号画像全体の正規化ヒストグラムと類似している。したがって、ムラ検知部２１は、着目する大ブロックを輝度ムラが無いブロックと判定する。一方、tminの絶対値が閾値Th2以上である場合、着目する大ブロックの正規化ヒストグラムは、暗号画像全体の正規化ヒストグラムと類似していない。したがって、ムラ検知部２１は、着目する大ブロックを輝度ムラが有るブロックと判定する。なお、閾値Th2は、画像入力装置２により電子化された暗号画像が256階調を持つ場合、例えば、30に設定される。
また、ムラ検知部２１は、tminの代わりに、hminに基づいて着目する大ブロックが輝度ムラが有るブロックに相当するか否かを判定してもよい。この場合、例えば、ムラ検知部２１は、hminが所定の閾値Th3未満であれば、着目する大ブロックは輝度ムラが無いブロックと判定し、一方、hminが所定の閾値Th3以上であれば、着目する大ブロックは輝度ムラが有るブロックと判定する。所定の閾値Th3は、例えば、0.3に設定される。
【００３３】
またムラ検知部２１は、大ブロック同士の画素値の統計量を比較することにより、輝度ムラが有るブロックを特定してもよい。この場合、ムラ検知部２１は、着目する大ブロックの画素値の正規化ヒストグラムと、他のそれぞれの大ブロックの画素値の正規化ヒストグラムとの畳み込み値の最小値hmin及びhminに対応する画素値のシフト量tminをそれぞれ求める。そしてムラ検知部２１は、tminの絶対値が閾値Th2以上となる大ブロックの数またはhminが閾値Th3以上となる大ブロックの数を、着目する大ブロックの相違ブロック数として求める。
【００３４】
上記のように、輝度ムラがない二つの大ブロックの画素値の統計量はほぼ等しい。そこでムラ検知部２１は、全ての大ブロックについて相違ブロック数を算出し、その相違ブロック数が最小となった大ブロックを特定する。相違ブロック数が最小となる大ブロックは、輝度ムラが無いと推定される。そこでムラ検知部２１は、相違ブロック数が最小となった大ブロックを使用して輝度ムラを推定する。ムラ検知部２１は、相違ブロック数が最小となった大ブロックとの畳み込み値の最小値hminが閾値Th3以上となる大ブロックを輝度ムラが有るブロックと判定する。またムラ検知部２１は、hminに対応する画素値のシフト量tminの絶対値が閾値Th2以上となる大ブロックを、輝度ムラが有るブロックと判定してもよい。一方、ムラ検知部２１は、相違ブロック数が最小となった大ブロックとの畳み込み値の最小値hminが閾値Th3未満となる大ブロックを輝度ムラが無いブロックと判定する。またムラ検知部２１は、hminに対応する画素値のシフト量tminの絶対値が閾値Th2未満となる大ブロックを、輝度ムラが無いブロックと判定してもよい。
【００３５】
なお、ムラ検知部２１は、大ブロックごとに、輝度ムラが無いことについての確からしさを表す信頼度を求めてもよい。この場合、ムラ検知部２１は、着目する大ブロックの信頼度Pを、例えば次式に従って算出できる。
【数３】
2011111191.tif 000005
信頼度Pは、0〜1の範囲内の値となる。そして信頼度Pは、その値が高いほど、着目する大ブロックには輝度ムラが無い可能性が高いことを表す。
【００３６】
さらに、ムラ検知部２１は、画素値の統計量として、正規化ヒストグラムの代わりに、暗号画像または大ブロック内の画素値の平均値、中央値、最頻値、分散または画素値の最大値と最小値などを算出してもよい。そしてムラ検知部２１は、着目する大ブロックについて算出されたこれら統計量の一つまたは二つ以上を、暗号画像全体または他の大ブロックについて算出された同種の統計量と比較することにより、大ブロック単位で輝度ムラのあるブロックか否かを判定してもよい。
【００３７】
ムラ検知部２１は、大ブロックごとに、輝度ムラがあるか否かを表すムラ判定フラグを設定する。例えば、輝度ムラが無いブロックであると判定された大ブロックに対して、ムラ判定フラグは'OK'に設定され、輝度ムラが有るブロックであると判定された大ブロックに対して、ムラ判定フラグは'NG'に設定される。そしてムラ検知部２１は、各大ブロックの位置及び範囲を表す情報と、対応するムラ判定フラグとを、復号部２２及び補正部２３へ通知する。またムラ検知部２１は、大ブロックごとに信頼度が算出されている場合、ムラ判定フラグの代わりに、その信頼度を復号部２２及び補正部２３へ通知する。
なお、暗号画像に暗号化されている領域の位置を示す位置検出用パターンが付されている場合、例えば、ムラ検知部２１は、電子データ化された暗号画像から、例えば位置検出用パターンに対応するテンプレートを用いたテンプレートパターンマッチングを用いて位置検出用パターンを検出することにより、暗号化されている領域を特定し、その暗号化されている領域を複数の大ブロックに分割してもよい。
【００３８】
復号部２２は、暗号画像に対して復号処理を実行することにより、復号画像を生成する。具体的には、復号部２２は、暗号画像に対して逆スクランブル処理を実行する。復号部２２は、スクランブル処理を実行したときの暗号鍵及び位置変換ブロック位置を変換する（１）式を用いて、スクランブル処理実行後の位置変換ブロックの位置がxとなる、暗号画像内の位置変換ブロックの元の位置yを決定できる。そして復号部２２は、暗号画像内の各位置変換ブロックを、得られた元の位置変換ブロックの位置へ移動させることにより、各位置変換ブロックの位置が原画像における位置と同一となる復号画像を生成できる。
なお、復号部２２は、逆スクランブル処理を実行する前に、以下の処理を実行してもよい。
・暗号画像に暗号化されている領域の位置を示す位置検出用パターンが付されている場合、例えば、復号部２２は、その位置検出用パターンに対応するテンプレートを用いたテンプレートマッチングを用いて位置検出用パターンを検出することにより、暗号化されている領域を特定する。
・暗号画像において、位置変換ブロックのそれぞれの一部の画素の値が変換されている場合、復号部２２は、その変換された画素を検出することにより、各位置変換ブロックを検出する。
【００３９】
さらに復号部２２は、位置変換ブロックのそれぞれについて、逆スクランブル処理が行われる前において属していた大ブロックを特定する。そして復号部２２は、各位置変換ブロックについて、その位置変換ブロックが属していた大ブロックについてのムラ判定フラグまたは信頼度を、その位置変換ブロックに関連付ける。
復号部２２は、復号画像と、復号画像上の各位置変換ブロックについてのムラ判定フラグまたは信頼度を補正部２３へ渡す。
【００４０】
補正部２３は、画素値を補正する単位である複数のブロックに復号画像を分割する。そして補正部２３は、復号画像中の各ブロックの統計量と、そのブロックが属していた暗号画像の大ブロックの輝度ムラの有無に基づいて、ブロック単位で復号画像の各画素の値を補正する。
なお、この画素値補正の単位であるブロックは、輝度ムラがあるか否かを判定する単位である大ブロックよりも小さい。以下では、この画素値補正の単位ブロックを、便宜上「小ブロック」と呼ぶ。各小ブロックは、処理を簡略化するため、例えば、位置変換ブロックとすることが好ましい。あるいは、小ブロックは、位置変換ブロックより小さくてもよい。
【００４１】
図８は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、補正部２３による画素値補正処理の動作フローチャートである。
補正部２３は、復号画像を複数の小ブロックに分割する（ステップＳ２０１）。その後、補正部２３は、復号画像において、着目ブロックに設定されていない何れかの小ブロックを着目ブロックに設定する（ステップＳ２０２）。
補正部２３は、着目ブロック内の画素値の補正が必要か否か判定する（ステップＳ２０３）。例えば、補正部２３は、小ブロックごとに画素値を補正するための基準となる統計量を算出する。補正部２３は、例えば、そのような統計量として、小ブロック内の画素値の最大値及び最小値を算出する。または、補正部２３は、統計量として、小ブロック内の画素値の平均値及び分散を算出してもよい。
そして補正部２３は、着目ブロック内の統計量と着目ブロックと隣接する各小ブロックの統計量が等しい場合、または着目ブロック内の全ての画素値が等しい場合、着目ブロック内の画素値の補正は不要と判定する。あるいは、補正部２３は、着目ブロックが復号前の暗号画像においてムラの無い大ブロックに属していた場合、着目ブロック内の画素値の補正は不要と判定してもよい。
【００４２】
着目ブロック内の画素値の補正が必要であると判定された場合（ステップＳ２０３−Ｙｅｓ）、補正部２３は、着目ブロックの近傍に位置する複数の小ブロックのうち、復号前の暗号画像上でムラの無い大ブロックに属していた小ブロックを、基準値算出用ブロックとして選択する（ステップＳ２０４）。なお、着目ブロックの近傍に位置する小ブロックには、例えば、着目ブロックの４近傍の小ブロック、すなわち、着目ブロックの左右上下の何れかに隣接する小ブロックが含まれる。また、着目ブロックの近傍に位置する小ブロックには、着目ブロックの８近傍の小ブロック、すなわち、上記の４近傍の小ブロックに加えて、着目ブロックの斜め方向において着目ブロックと隣接する小ブロックが含まれてもよい。あるいは、着目ブロックの近傍に位置する小ブロックには、着目ブロックの２４近傍の小ブロック、すなわち、着目ブロックから２ブロック以内の距離に含まれる小ブロックが含まれてもよい。
また補正部２３は、各小ブロックについて、その小ブロックと一致する、またはその小ブロックが含まれる位置変換ブロックに関連付けられた、ムラ判定フラグまたは信頼度をを参照する。これにより、補正部２３は、各小ブロックが復号前の暗号画像上でムラの無い大ブロックに属していたか否かを判定できる。
【００４３】
図９は、着目ブロック及びその４近傍の小ブロックと、逆スクランブル処理が実行される前にそれらの小ブロックが含まれる大ブロックとの関係の一例を示す図である。図９において、画像９００は、復号部２２により生成された復号画像である。そして復号画像９００の右側に拡大表示された小ブロック９０１は、画素値補正の対象となる着目ブロックを表す。また小ブロック９０２〜９０５は、それぞれ、小ブロック９０１の４近傍の小ブロックである。また画像９１０は、復号画像９００に対応する暗号画像である。暗号画像９１０には、９個の大ブロック９１１〜９１９が設定されている。そして小ブロック９０２〜９０５は、それぞれ、逆スクランブル処理の実行前において大ブロック９１３、９１７、９１９、９１５に含まれている。
この場合において、大ブロック９１１〜９１８には輝度ムラが無く、一方、大ブロック９１９には輝度ムラが有ったとする。そのため、大ブロック９１１〜９１８には、'OK'というムラ判定フラグが付されており、一方、大ブロック９１９には、'NG'というムラ判定フラグが付されている。この場合、小ブロック９０２、９０３及び９０５は、輝度ムラが無い大ブロックに含まれている。しかし、小ブロック９０４は輝度ムラが有った大ブロックに含まれている。したがって、小ブロック９０２〜９０５のうち、小ブロック９０２、９０３及び９０５が基準値算出用ブロックとして選択される。
【００４４】
また、各小ブロックについて、ムラ判定フラグの代わりに信頼度が求められている場合、補正部２３は、着目ブロックの近傍に位置する小ブロックのうち、信頼度が所定の閾値よりも高い小ブロックを基準値算出用ブロックとして選択してもよい。なお、閾値は、例えば0.5に設定される。
【００４５】
再度図８を参照すると、ステップＳ２０４の後、補正部２３は、少なくとも一つの基準値算出用ブロックが選択されたか否か判定する（Ｓ２０５）。基準値算出用ブロックが一つも選択されていない場合、すなわち、着目ブロック近傍の全ての小ブロックが、復号前の暗号画像において輝度ムラが有る大ブロックに属していた場合（ステップＳ２０５−Ｎｏ）、補正部２３は、正確な補正値を求めることができない。そのため、補正部２３は、着目ブロック内の画素値を補正しない。そして補正部２３は、ステップＳ２０８以降の処理を実行する。
【００４６】
一方、何れか一つでも基準値算出用ブロックが選択されている場合（ステップＳ２０５−Ｙｅｓ）、補正部２３は、着目ブロック内の画素値の補正値を決定するための基準となる、少なくとも一つの基準値算出用ブロック内の画素値の統計量を算出する（ステップＳ２０６）。
例えば、補正部２３にて、着目ブロック内の画素値の統計量として、着目ブロック内の画素値の最大値及び最小値が算出されている場合、補正部２３は、少なくとも一つの基準値算出用ブロック内の画素値の最大値及び最小値を求める。あるいは、補正部２３にて、着目ブロック内の画素値の統計量として、着目ブロック内の画素値の平均値及び分散値が算出されている場合、補正部２３は、少なくとも一つの基準値算出用ブロック内の画素値の平均値及び分散値を求める。
【００４７】
補正部２３は、着目ブロック内の画素値の統計量と、基準値算出用ブロック内の画素値の統計量を用いて、着目ブロック内の各画素値を補正する（ステップＳ２０７）。例えば、着目ブロックの画素値の最大値および最小値をそれぞれsmax、sminとし、基準値算出用ブロック内の画素値の最大値及び最小値をそれぞれqmax、qminとする。この場合、補正部２３は、次式に従って着目ブロック内の各画素の値を補正する。
【数４】
2011111191.tif 000006
ここでsは、補正前の着目ブロック内の特定の画素の値であり、s'は、補正後の当該画素の値である。
また、補正部２３は、着目ブロックの画素値の平均値及び分散が、基準値算出用ブロック内の画素値の平均値及び分散とそれぞれ等しくなるように、着目ブロック内の各画素の値を補正してもよい。
【００４８】
ステップＳ２０７の後、またはステップＳ２０５で基準値算出用ブロックが一つも選択されていない場合、補正部２３は、全ての小ブロックが着目ブロックに設定されたか否か判定する。また、ステップＳ２０３で着目ブロック内の画素値の補正は必要無いと判定された場合も、補正部２３は、全ての小ブロックが着目ブロックに設定されたか否か判定する（ステップＳ２０８）。何れかの小ブロックが着目ブロックに設定されていない場合（ステップＳ２０８−Ｎｏ）、補正部２３は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理を繰り返す。一方、全ての小ブロックが着目ブロックに設定されていた場合、補正部２３は、輝度補正処理を終了する。
【００４９】
処理部１３は、復号画像をインターフェース部１１を介して出力装置３へ出力する。また、処理部１３は、復号画像を記憶部１２に記憶してもよい。
【００５０】
図１０は、画像復号装置１の処理部１３上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される画像復号処理の動作フローチャートを示す。
先ず、画像入力装置２により媒体に印刷された暗号画像が読み取られて、暗号画像が電子データ化される。その電子データ化された暗号画像を画像復号装置１が受信すると、処理部１３は画像復号処理を開始する。そして処理部１３のムラ検知部２１は、暗号画像を複数の大ブロックに分割し、各大ブロックに輝度ムラがあるか否か判定する（ステップＳ３０１）。ムラ検知部２１は、各大ブロックの位置及び範囲を表す情報と、各大ブロックに輝度ムラが有るか否かの判定結果を示すムラ判定フラグとを、処理部１３の復号部２２及び補正部２３へ通知する。またムラ検知部２１は、大ブロックごとに、信頼度が算出されている場合、ムラ判定フラグの代わりに、その信頼度を復号部２２及び補正部２３へ通知してもよい。
【００５１】
また、復号部２２は、暗号画像に対して逆スクランブル処理を実行することにより、復号画像を生成する（ステップＳ３０２）。そして復号部２２は、復号画像を処理部１３の補正部２３へ渡す。また復号部２２は、復号画像上の各位置変換ブロックについて、復号前に含まれた大ブロックについてのムラ判定フラグまたは信頼度を補正部２３へ渡す。
【００５２】
補正部２３は、復号画像を複数の小ブロックに分割する。補正部２３は、各小ブロックについて、近傍の小ブロックのうち、復号前に輝度ムラがない大ブロックに含まれていた小ブロックを基準値算出用ブロックとして選択する。そして補正部２３は、その小ブロックの画素値の統計量を、基準値算出用ブロックの画素値の統計量と一致させるように、小ブロック内の画素値を補正する（ステップＳ３０３）。
処理部１３は、補正された復号画像をインターフェース部１１を介して出力装置３へ出力する（ステップＳ３０４）。あるいは、処理部１３は、補正された復号画像を記憶部１２に保存する。そして処理部１３は、復号処理を終了する。
【００５３】
以上に説明してきたように、第１の実施形態に係る画像復号装置は、媒体に印刷され、スクランブル処理によって暗号化された暗号画像を読み取って得られた電子データ化された暗号画像に対して逆スクランブル処理を行うことにより復号画像を生成する。その際、この画像復号装置は、復号画像の着目する小ブロックに含まれる画素の値を、着目する小ブロックの近傍に位置する他の小ブロックのうち、逆スクランブル処理の実行前に輝度ムラがない大ブロックに含まれていた小ブロックの画素の値の統計量を用いて補正する。そのため、この画像復号装置は、媒体に印刷された暗号画像を読み取る際に、暗号画像上に輝度ムラが生じても、その輝度ムラによる復号画像の画質の低下を抑制できる。
【００５４】
次に、第２の実施形態による、画像復号装置について説明する。
図１１は、第２の実施形態による処理部１３の機能ブロック図である。図１１に示されるように、処理部１３は、ムラ検知部２１と、復号部２２と、補正部２３と、復号前補正部２４とを有する。なお、図１１において、処理部１３の各機能ブロックには、図４に示された処理部１３の対応する機能ブロックと同一の参照番号を付した。
第２の実施形態による画像復号装置は、第１の実施形態による画像復号装置と比較して、復号前補正部２４により、復号前の電子データ化された暗号画像に対しても、輝度ムラの補正を実行する点で異なる。そこで以下では、復号前補正部２４について説明する。
【００５５】
復号前補正部２４は、電子データ化された暗号画像において、ムラ検知部２１により分割された複数の大ブロックに対して、大ブロックそれぞれに含まれる画素値を、輝度ムラが無いと判定された大ブロックに含まれる画素値の統計量に基づいて補正する。上述したように、暗号画像では、大ブロックには、スクランブル処理において画素を移動する単位となる位置変換ブロックが複数含まれる。そのため、輝度ムラが無ければ、それぞれの大ブロックについて算出された画素値の統計量はほぼ等しくなる。
そこで復号前補正部２４は、大ブロックそれぞれの画素値の統計量が等しくなるように、各大ブロックに含まれる画素の値を補正する。なお、輝度ムラが無ければ、それぞれの大ブロックについて算出された画素値の統計量はほぼ等しくなるため、補正値を算出する基準となる大ブロックは、画素値を補正しようとする大ブロックと隣接していなくてもよい。
【００５６】
例えば、復号前補正部２４は、各大ブロックの画素値の統計量として、その大ブロックに含まれる画素値の最大値と最小値を算出する場合、上記の（４）式を用いて補正後の画素値を決定できる。ただし、（４）式において、基準値として大ブロック全ての画素値を用いると、画素値が補正される大ブロックに含まれる画素値の最大値および最小値がそれぞれsmax、sminとなり、大ブロック全てに含まれる画素値の最大値及び最小値がそれぞれqmax、qminとなる。そしてsは、補正前の画素の値であり、s'は、補正後の当該画素の値である。
また、ムラ検出部２１が、大ブロックそれぞれの輝度ムラの有無を検出しているため、復号前補正部２４は、画素値の補正を輝度ムラが有る大ブロックのみに適用することも可能である。その場合、基準値として輝度ムラが無い大ブロックの画素値が用いられ、（４）式において、画素値が補正される輝度ムラが有る大ブロックに含まれる画素値の最大値および最小値がそれぞれsmax、sminとなり、輝度ムラが無い大ブロック内の最大値及び最小値がそれぞれqmax、qminとなる。
また、復号前補正部２４は、大ブロックの画素値の平均値及び分散がそれぞれ等しくなるように、大ブロック内の各画素の値を補正してもよい。
【００５７】
また、ムラ検知部２１が、大ブロックのそれぞれについて、輝度ムラが無いことの確からしさを表す信頼度を求めている場合もある。この場合、復号前補正部２４は、その信頼度が所定の閾値Tha未満の大ブロック内の画素値を、その大ブロックの画素値の統計量が、信頼度が所定の閾値Thbよりも高い大ブロックの画素値の統計量と等しくなるように補正してもよい。所定の閾値Thaは、例えば、0.5とすることができる。また所定の閾値Thbは、Tha以上の値、例えば、0.8に設定される。
【００５８】
復号前補正部２４は、補正を行った暗号画像を復号部２２へ渡す。そして復号部２２は、復号前補正部２４により補正された暗号画像に対して復号処理を実行することにより、復号画像を生成する。この復号画像を、以下では一次補正済み復号画像と呼ぶ。
補正部２３は、一次補正済み復号画像に基づいて、第１の実施形態に関して説明した処理を実行する。
【００５９】
図１２は、第２の実施形態による画像復号装置の処理部１３上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される画像復号処理の動作フローチャートを示す。
処理部１３が画像復号処理を開始すると、処理部１３のムラ検知部２１は、電子データ化された暗号画像を複数の大ブロックに分割し、各大ブロックに輝度ムラがあるか否か判定する（ステップＳ４０１）。ムラ検知部２１は、各大ブロックの位置及び範囲を表す情報と、各大ブロックに輝度ムラが有るか否かの判定結果を示すムラ判定フラグとを、処理部１３の復号前補正部２４、復号部２２及び補正部２３へ通知する。またムラ検知部２１は、大ブロックごとに、信頼度が算出されている場合、ムラ判定フラグの代わりに、その信頼度を復号前補正部２４、復号部２２及び補正部２３へ通知してもよい。
【００６０】
復号前補正部２４は、電子データ化された暗号画像に設定された大ブロックに含まれる画素の値を補正する。具体的には、前述の通り、復号前補正部２４は、暗号画像を分割した各大ブロックの画素値の統計量が一致するように、大ブロック内の各画素の値を補正する（ステップＳ４０２）。そして復号前補正部２４は、補正された暗号画像を復号部２２へ渡す。
【００６１】
復号部２２は、補正された暗号画像に基づいて、一次補正済み復号画像を生成する（ステップＳ４０３）。そして復号部２２は、一次補正済み復号画像を処理部１３の補正部２３へ渡す。また復号部２２は、復号画像上の各ブロックについてのムラ判定フラグまたは信頼度を補正部２３へ渡す。
【００６２】
補正部２３は、一次補正済み復号画像を複数の小ブロックに分割する。補正部２３は、各小ブロックについて、近傍の小ブロックのうち、復号前に輝度ムラが無い大ブロックに含まれていた小ブロックを基準値算出用ブロックとして選択する。そして補正部２３は、その小ブロックの画素値の統計量を、基準値算出用ブロックの画素値の統計量と一致させるように、小ブロック内の画素値を補正する（ステップＳ４０４）。
処理部１３は、一次補正済み復号画像を補正部２３がさらに補正することにより得られた二次補正済み復号画像をインターフェース部１１を介して出力装置３へ出力する（ステップＳ４０５）。あるいは、処理部１３は、二次補正済み復号画像を記憶部１２に保存する。そして処理部１３は、復号処理を終了する。
【００６３】
以上に説明してきたように、第２の実施形態に係る画像復号装置は、媒体に印刷された暗号画像を読み取って得られた電子データ化された暗号画像に対して、復号処理を実行する前に輝度ムラを補正する。そしてこの画像復号装置は、復号処理の実行後に、再度輝度ムラを補正する処理を実行する。このように、この画像復号装置は、２段階で輝度ムラを補正する処理を実行するので、暗号画像上に生じた輝度ムラによる復号画像の画質の低下をさらに抑制できる。
【００６４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、大ブロックのそれぞれについて信頼度が求められている場合、補正部は、着目する小ブロックの近傍に位置する全ての小ブロックを、基準値算出用ブロックとして選択してもよい。
この場合、補正部は、着目ブロック内の画素値を補正するための基準となる統計量を算出する際、基準値算出用ブロックのそれぞれの画素の値に、所定の重み係数を乗じた値を用いる。この重み係数は、対応する画素が含まれる小ブロックが復号前に位置した大ブロックの信頼度が高いほど大きい値となる。なお、重み係数は、例えば、各基準値算出用ブロックの信頼度を、選択された全ての基準値算出用ブロックの信頼度の合計で割った値とする。
【００６５】
画像入力装置により電子データ化された暗号画像は、カラー画像であってもよい。例えば、電子データ化された暗号画像が、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色それぞれの色情報を持っている場合、各実施形態による画像復号装置は、各色について上記の画像復号処理を実行すればよい。
または、画像復号装置は、赤成分、緑成分、青成分から、次式に従って輝度成分Yを求めて上記の画像復号処理を実行する。
【数５】
2011111191.tif 000007
ただしR、G、Bはそれぞれ赤成分、緑成分、青成分の値を表す。またYは輝度成分を表し、U、Vはそれぞれ色差成分の値を表す。
さらに画像復号装置は、補正後の輝度成分Y及び色差成分U、Vを次式に従って変換することにより、補正後の赤成分R、緑成分G、青成分Bを求める。
【数６】
2011111191.tif 000008
【００６６】
さらに、第１の実施形態または第２の実施形態の画像復号装置の処理部が有する各機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な媒体に記録された形で提供されてもよい。
【００６７】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００６８】
１    画像復号装置
２    画像入力装置
３    出力装置
１１    インターフェース部
１２    記憶部
１３    処理部
２１    ムラ検知部
２２    復号部
２３    補正部
２４    復号前補正部
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【国際調査報告】
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